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虛擬現實的專業術語表 |
更新時間:2008-3-15 8:10:13
( 編輯:隨云 )
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1."Virtual Reality"(虛擬現實)或"Virtual Environment"(虛擬環境)
這是人工構造的,存在于計算機內部的環境。用戶應該能夠以自然的方式與這個環境交互(包括感知環境并干預環境),從而產生置身于相應的真實環境中的虛幻感,沉浸感,身臨其境的感覺。系統包括人類操作者、人機接口和計算機。
2.遙操作 (Teleoperator) 系統
這是遠離用戶的,真實的環境。用戶應該能夠以自然的方式與這個環境交互(包括感知環境并干預環境),從而產生置身于相應的真實環境中的虛幻感,沉浸感,身臨其境的感覺。系統包括人類操作者、人機接口和遙機器人。
3.增強現實(Augmented Reality) 系統這是虛擬環境和真實環境組合的環境。
4.合成環境(Synthetic Environment,SE)系統 這是遙操作系統,虛擬環境系統,增強現實系統等的總稱。
5.虛幻感,沉浸感
體現了計算機人機接口的新要求。用戶通過人機接口與虛擬環境交互的結果,是使用戶產生身臨其境的感覺。
6.位置跟蹤和映射
它用于測量人體各部位的位置和姿態,分析判斷人面部的表情。它的目的是了解人的身體行為。這是為了實現人機交互所必需的系統功能。VR系統由此了解人的行為,然后做出適當的響應,實現交互。
7.視覺通道 它給人的視覺系統提供圖形顯示。
8.聽覺通道 它給人的聽覺系統提供聲音顯示。
9.觸覺通道 它給人體表面提供觸覺和力覺。
10.建模 它包括:幾何建模和物理建模。
11.仿真 它包括:圖形繪制和三維動畫。
12.視網膜(Retina) 它是在每只眼背部的神經細胞的多層膜,它把光轉成電信號,并通過視神經和管道傳給大腦。
13.光感受器(Photoreceptor)
它是每只眼睛視網膜中1.25億個神經細胞中的一部分,它在受到光的刺激時,會發出電信號。視網膜是眼的光敏層,幾百微米厚,有10層。光線通過其中8層,被另外兩層的視桿細胞和視錐細胞的光接收器吸收:視桿細胞(rods)負責低分辨率的、單色的、夜間的視覺。視錐細胞(cones)負責高分辨率的、彩色的、白天的視覺。它花費25ms把光轉成電信號,再送給大腦。
14.立體視覺能力
提供給人類視覺的圖像,必須使人感覺是立體的。這樣,觀看者的視覺系統就可以計算出被看物體的遠近。對同一個場景,兩眼得到稍有差別的視圖。
15.分辨力
這是人眼區分兩個點的能力,限于10m距離上約1.5-2mm。
16.周圍視覺和中央視覺
中央凹是視網膜中央部分,在光軸與視網膜焦點附近,直徑約1mm,有高密度視錐細胞。中央凹區域的視覺稱為中央視覺。中央視覺是高分辨率部分,有彩色的、白天的視覺。視網膜周圍區域包含視桿和視錐細胞。視網膜周圍區域的視覺稱為周圍視覺。這些神經細胞對光強的變化敏感,它幫助我們注意運動物體。周圍視覺雖然分辨率低,是單色的、夜間的視覺,但敏感運動物體。
17.視覺暫留
視覺暫留是視網膜的電化學現象造成視覺的反應時間。當觀看很短的光脈沖時,視桿細胞得到約0.25s 的峰,視錐細胞快4倍,得到約0.04s的峰。這種現象造成視覺暫留。這是電影、電視、VR顯示的基礎。臨界熔合頻率(Critical Fusion Frequency, CFF)效果會產生把離散圖像序列組合成連續視覺的能力,CFF最低20Hz,并取決于圖像尺寸和亮度。
18.頭部有關的傳遞函數
這個由聲源到耳內部的傳遞函數稱為"頭部有關的傳遞函數" (Head-related transfer functions, HRTF),它反映頭和耳對傳聲的影響,不同的人有不同的HRTF。
19.深部感覺
它提供關節、骨、腱、肌肉和其它組織的信息,涉及壓力、疼痛和振動。
20.內臟感覺
它提供胸腹腔中的內臟的狀況,主要是疼痛。
21.本體感覺
它提供身體的位置,平衡和肌肉感覺。也涉及與其它物體的接觸,如站在地上、躺在床上。本體感覺接受器位于關節、肌肉和深部組織。
22.外感受感覺
它是身體表面的接觸感覺。
23.跟蹤球
跟蹤球Dimension6是安裝有傳感器的球,它測量用戶的手施加在彈性元件上的三個力和三個力矩。力和力矩是基于彈性變形定律間接測量的。
24.沉浸感探頭
"Immersion Probe"(沉浸感探頭)。它包括一個安裝在支座上的,有傳感器的小型機械臂。這個探頭有六個關節(關節0到關節5)。每個轉動關節表示一個自由度,于是探頭有六個自由度,這允許同時確定探頭尖端的位置和方向。
25.傳感手套
它用傳感器測量全部或部分手指關節的角度。某些傳感手套還用3-D傳感器跟蹤用戶手腕的運動。
26.電磁傳感器
它包括發射器,接受器,接口和計算機。發射器包括三個正交的線圈。接受器也包括類似的三個正交的線圈。每個主動電流產生三個感應電流,三個主動電流產生九個感應電流。可以由此九個感應電流解算出三個坐標,以及三個姿態角度。
27.超聲傳感器
它包括三個超聲發射器的陣列(安裝在天花板上),三個超聲接受器(安裝在被測物體上),用于啟動發射的紅外同步信號,以及計算機。兩種測量原理分別測量飛行時間或相位差。
28.慣性傳感器
它使用加速度計和角速度計。測量加速度和角速度。線性加速度計同時測量物體在三個方向上的加速度。可動部件由彈性件支撐,彈性件的變形就表示加速度。可以用光學系統測量這種微小變形。例如利用硅的微機械可以制造很小的慣性傳感器。加速度計的輸出需要積分兩次,得到位置。角速度計利用陀螺原理測量物體的角速度。角速度計的輸出需要積分一次,得到姿態角。
29.混合傳感器
它總是利用一個傳感器的優點,去克服另一傳感器的缺點。典型的混合傳感器由超聲和慣性傳感器組成。
30.光學傳感器
光學傳感器有各種途經。距離可以由三角關系測量(如立體視覺),或由傳遞時間測量(如激光雷達),或由光的干涉測量。可能使用各種光源。可能使用被動環境光(如立體視覺),或使用結構光(如激光掃描),或使用脈沖光(如激光雷達)。在被測物體上,可能安裝不同的標記。或者把發光的主動標記安在運動的身體上(紅外發光二極管,IRED), 或把不發光的被動標記安在運動的身體上。可能使用各種攝像機或檢測器。可以使用線性或平面電荷耦合器件(CCD)陣列,或使用位置傳感檢測器(PSD),或使用光電二極管。
31.運動接口
運動接口是一類特殊的位姿傳感器,它跟蹤測量人體的運動。
32.CRT類顯示
CRT是多年來在電視機和計算機監視器上廣泛應用的陰極射線顯示技術。
33.LCD類顯示
LCD是液晶顯示技術,以低電壓產生彩色圖像,但只有很低的圖像元密度。
34.VRD顯示
基于激光微掃描技術的VRD顯示,用微型固體激光器掃描視網膜上的彩色圖像。
35.VLSI類顯示
VLSI類顯示用硅VLSI芯片技術實現顯示特征。
36.頭盔顯示
它安裝顯示硬件在頭盔上或在頭帶上。
37.立體眼鏡式立體顯示
立體眼鏡式立體顯示中,場順序眼鏡(液晶光閥眼鏡)用于雙目分時觀看左右圖像。
38.偏振眼鏡式立體顯示
偏振眼鏡式立體顯示中,雙目分別觀看不同偏振的左右圖像。
39.自動立體顯示
自動立體顯示不要求輔助的觀看設備(如場順序或偏振眼鏡),不給用戶附加慣性約束。觀看區域或觀看體積的大小可能有所不同,自動立體顯示也可由多人觀看。
40.混合的立體顯示系統
混合的立體顯示系統稱為BOOM。它的顯示器安裝在六自由度支持結構上。用戶以兩手抓住顯示器,轉動顯示器改變觀看方向,好像它是望遠鏡。
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投影機
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